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原理篇1

第1章 引言1

第2章 5G的几种关键技术7

2.1大规模MIMO技术8

2.1.1研究背景8

2.1.2系统模型8

2.1.3现有原型验证平台12

2.2新型多载波传输技术15

2.2.1滤波器组多载波FBMC16

2.2.2广义频分复用GFDM22

2.2.3通用滤波多载波UFMC27

2.3超密度网络30

2.3.1研究背景30

2.3.2系统架构32

2.3.3现有原型验证平台34

2.4毫米波通信50

2.4.1研究背景50

2.4.2系统设计54

2.4.3现有原型验证平台58

开发入门篇63

第3章 基于软件无线电平台的软、硬件及设计思想63

3.1 LabVIEW与LabVIEW FPGA64

3.2 PXI系列与USRP RIO64

3.3基于软件无线电平台的原型验证系统设计思想69

3.3.1时钟与触发信号网络设计69

3.3.2主机与软件无线电平台交互设计70

3.3.3数据流设计71

3.3.4测试方法73

第4章 基于软件无线电平台的SISO原型系统开发75

4.1系统设计76

4.1.1系统框图76

4.1.2帧结构76

4.1.3导频结构77

4.2发送端程序设计77

4.2.1数据流框图77

4.2.2控制信号流框图78

4.2.3 Host端程序设计79

4.2.4 FPGA端程序设计82

4.3接收端程序设计101

4.3.1程序框架101

4.3.2同步与OFDM解调模块设计102

4.3.3信道估计与均衡模块设计108

4.4调试与编译116

4.4.1发送端调试116

4.4.2接收端调试118

经典案例篇129

第5章 大规模MIMO原型验证平台129

5.1系统参数设计130

5.2数据传输链路设计131

5.2.1上行数据传输链路设计132

5.2.2下行数据传输链路设计132

5.3系统架构设计133

5.3.1硬件架构133

5.3.2同步与触发信号架构136

5.3.3可行性分析137

5.4主要功能模块设计与实现138

5.4.1 OFDM调制模块138

5.4.2 OFDM解调模块142

5.4.3数据路由与汇聚模块145

5.4.4信道估计模块149

5.4.5信道均衡模块151

5.4.6基站主机端设计152

5.4.7用户主机端设计154

5.5系统演示效果154

5.5.1基站端实物展示154

5.5.2用户端实物展示156

5.5.3系统的实际运行效果图156

第6章 广义频分复用原型验证平台159

6.1系统参数设计160

6.2数据传输链路设计160

6.2.1发射端数据流框图160

6.2.2接收端数据流框图160

6.3系统架构设计162

6.3.1硬件配置162

6.3.2发射端架构164

6.3.3接收端架构164

6.4主要功能模块设计与实现165

6.4.1程序工程结构165

6.4.2 GFDM发射端166

6.4.3 GFDM接收端177

第7章 超密度网络原型验证平台187

7.1系统参数设计188

7.2数据传输链路设计189

7.2.1发送端程序190

7.2.2接收端程序196

7.3系统硬件架构设计205

7.4系统演示效果206

7.5应用案例207

7.5.1 LTE ICIC/EICIC算法208

7.5.2 LTE/WiFi共存使用场景209

7.5.3 LTE中的设备到设备（D2D）通信209

7.5.4机器到机器的协调访问/机器类通信（MTC）210

7.5.5云无线接入网络（C-RAN）211

7.6本章小结212

第8章 毫米波原型验证平台213

8.1系统参数设计214

8.2数据传输链路设计214

8.3系统硬件架构设计215

8.3.1系统硬件介绍215

8.3.2数据传输方案222

8.4主要功能模块设计与实现222

8.4.1 Modulator FPGA模块222

8.4.2 Demodulator FPGA模块231

8.4.3 Encoder FPGA模块235

8.4.4 MAC Support模块243

8.4.5 Decoder FPGA模块250

8.4.6 Host端模块256

8.5系统演示效果270

附录A 缩略语271

参考文献277